Bodenkunde-Gestein - Zusammenfassung Bodenkunde PDF

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Beantwortete Fragen aus dem Fragenkatalog...

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Gesteine und Minerale Wie entstehen Magmatite? Nennen Sie wesentliche Vertreter und schätzen Sie deren Bedeutung für die Bodenbildung ein! Entstehung aus glutflüssigen Magmen, welche es den tiefen der Erde aufsteigen und auf Grund von Druck-/Temperaturänderungen erstarren. Plutonit (Granit/Gabbro) verwittern schwer weil festgedrückt Vulkanit (Rhyolit/Basalt) verwittern leicht weil lose Granit & Rhyolit sind bei der Entstehung sehr SiO2 reich und nach Verwitterung & Anreicherung mit Quarz bilden sie saure, nährstoffarme Böden. Gabbro & Basalt sind bei der Entstehung eher SiO2 arm und nach Verwitterung & höheren Anteil an Tonmineralen bilden sie nährstoffreiche und basische Böden. —> SiO2 Gehalt bei Entstehung ist wichtig. Quarz ist die verfestigte Form von Sio2 Erläutern Sie die Vorgänge der Tonbildung und Tonzerstörung. Mit welchen Maßnahmen kann einer Tonzerstörung entgegengewirkt werden? ! Tonbildung durch Abbau von Glimmern durch Verwitterung oder Hydrolyse Glimmer - Hydroglimmer - Illit - aufgeweiterter Illit - Montmorillonit Tonbildung durch Entstehung von Endprodukten intensiver Silikat-Verwitterung Endprodukte: zb. K+, Mg2+, Ca2+ und OH- —> treten in neuen Verbindungen zusammen = Entstehung von Tonmineralen Tonzerstörung: praktisch nur unter den Bedingungen einer intensiven hydrolytischen Verwitterung bzw. Säurewirkung Auswaschung von Ionen durch Vernässung oder starker Basenarmut Gegenmaßnahme: Kalkung Erläutern Sie den Unterschied zwischen Zwei- und Dreischichttonmineralen bezüglich Aufbau und Sorptionseigenschaften. Welche Tonminerale sind in Deutschland vorherrschend?

2-S-Tm

3-S-Tm

Folge von 1 Si-O-Tetraeder- und 1 Al-OH-OktaederSchicht,die durch O-Brücken miteinander verbunden sind

2 Tetraeder-Schichten, die 1 Oktaeder-Schicht umgeben

Abstand zwischen 1:1-Schichten klein und nicht variabel Zusammenhalt durch OH-O-Bindung (stabile Wasserstoffbrücken) nicht aufweitbar keine Zwischenschichtkationen geringer isomorpher Ersatz zentraler Si- bzw. AlIonen

kein fester Zusammenhang zwSchichtpaketen,

2-S-Tm

3-S-Tm

Ionen-Adsorption nur an Außen-, Spalt- und Bruchflächen

durch isomorphen Ersatz  negative Ladung der äußeren Tetraederschichten  permanenter Ladungsüberschuss  durch austauschbare Kationen abgesättigt

! Was sind Sedimente? Nennen Sie wesentliche Unterscheidungsmerkmale bei den Sedimenten und erklären Sie deren Bedeutung für die Bodenbildung. ! Sedimente = Absatzgestein, entstanden aus Verwitterung,transport & Ablagerungen aus Magmatiten & Metamorphiten. Unterscheidungsmerkmale auf Grund ihrer Entstehung: klastische, chemische.biogene Sedimente 75% der Erdoberfläche besteht aus Sedimenten, daher sind sie sehr wichtig f. Bodenbildung. Was ist die Bodenart? Welche Hauptbodenarten kennen Sie? Verwenden Sie zur Erklärung das vorliegende Körnungsartendreieck. Nennen Sie wesentliche Eigenschaften bezüglich agrarischer Produktion/ Fragen des Bodenschutzes. Bodenart: = Einteilung des Bodens nach Korngrößenzusammensetzung: 4 Bodenartenhauptgruppen: Sand - Schluff - Lehm - Ton —> 1. Buchstabe im Körnungsdreieck = Hauptgruppe 11 Bodenartengruppen 31 Bodenartenuntergruppen Im Körnungsdreieck nur Sand, Lehm, Schluff, da Lehm ein 3-Korngemisch aus Sand,Schluff & Ton ist. Durch K-3eck lässt sich Bodenform bestimmen und daraus kann der Lw schließen, Wasserhaushalt Lufthaushalt Porenverhältnis was er gut anbauen kann oder wie der Boden zu bearbeiten ist: Bsp: Bode mit viel Schluff: Gefahr der Verschleimung & Staunässe. Lufthaushalt, Wasserhaushalt, Porenverhältnis Erläutern Sie den Unterschied zwischen Insel-, Ketten-, Band-, Schicht- und Gerüstsilikaten. Beschreiben Sie Aufbau und Bedeutung für die Bodenbildung von Feldspat, Quarz und Glimmer. ! Unterschied = Aufbau & Verknüpfung der Tetraeder Insel

Ketten

Band

Schicht

Gerüst

bestehen aus selbstständigen SiTetraedern

bestehen aus aneinander gereihten SiTetraedern mit je einem gemeinsamen O Ion

bestehen aus Doppelketten, die durch parallele Anordnung von je 2 Tetraederketten und deren Verbindung über gemeinsame OIonen gebildet sind

entstehen durch die vollkommene seitliche Verknüpfung von Tetraederketten durch gemeinsame O-Ionen

bestehen aus dimensional verknüpften SiTetraedern, wobei jedes O-Ion gleichzeitig zwei Tetraedern angehört

Insel

Ketten

Band

Schicht

nur durch 2-wertige Kationen verbunden

Ketten sind seitlich durch 2-wertige Kationen verbunden, die den Ladungsausgleich bewirken

- isomorpher Ersatz wenn sich des Si durch Al ist zwischen jeweils 2 häufig SiTetraederschichten eine gleichfalls seitlich vernetzte Al-Oktaederschicht befindet: Dreischichtminerale

Gerüst - teilweiser isomorpher Ersatz von Si durch Al und Einbau von 1- und 2-wertigen Kationen (K, Na, Ca)

Gerüst - S: Feldspäte

Quarz

Schichtsilikat: Glimmer

wichtige Ausgangsmaterialien f. Bodenbildung

bildet kein P-nährstoff

gesteinsbildendes Mineral

wichtigste Mineralgruppe

Häufigstes Mineral d. Sedimente (saure Böden)

sind am Aufbau fast aller Magmagesteine beteiligt

gut spaltbar

Höchste Verwitterungsstabilität

Sehr widerstandsfähig

60% der Erdkruste

Gerüststruktur, allseitig verknüpfte Si- Tetraeder

Dreischichtmineral mit K+Ionen in Zwischenschichträumen

! Was versteht man unter Verwitterungsstabilität der Minerale und wovon hängt sie ab? Nennen Sie jeweils ein Beispiel für stabile/labile Minerale bezüglich Verwitterung. ! Verwitterungsstabilität = Eigenschaft der Minerale. Gibt Auskunft wie lange Minerale den Kräften der Verwitterung standhalten. Stabilität ist abhängig von Struktur, Si-Gehalt,Klüftung,Schieferung, Höhe d. Isomorphen Ersatzes Schicht & Gerüstsilikate = stabil: Quarz Bandsilikate = labil: Hornblende Was sind Gesteine, wie werden sie unterteilt und gruppieren Sie folgende Gesteine nach der Art ihrer Entstehung: Basalt, Sandstein, Geschiebemergel, Löss, Gneis, Dolomit! ! Gesteine = Gemenge von Mineralien gleicher/unterschiedlicher Art Unterteilung in Magmatite, Metamorphose, Sedimente Magmatite: Erstarrungsgesteine: Basalt Sedimente: Absatzgestein: klastisch, äolisch: Löss, marimisch/limisch: Sandstein, glazial: Geschiebemergel Chemisch: Dolomit Metamorphit: Gneis

Was verstehen Sie unter chemischer Verwitterung? Erläutern Sie die wichtigsten Prozesse und gehen Sie dabei auf die Prozesse ein, mit denen die Bodenentwicklung auf einem carbonathaltigen Lockergestein beginnt! ! Chem. Verwitterung = Umwandlung der Primärminerale zu sekundären Verwitterungsprodukten durch chemische Prozesse & gleichzeitig Mobilisierung minerogen fixierter Nährstoffe Hauptagens: Wasser Reaktionen und Umsetzungen des Mineralbestandes nur an der Oberfläche v. Gesteinsmaterialien Zunahme der chemischen Verwitterung mit Fortschreiten des physikalischen Zerfalls, da auf diese Weise die Größe der Oberflächen mit zunehmender Zahl der Bruchstücke wächst Was verstehen Sie unter der physikalischen Verwitterung? Erläutern Sie die wichtigsten Ursachen! Physikalische Verwitterung = für Bodenbildung Grundlegender Prozess d. Minerals- & Gesteinszerstöhrung durch exogene Kräfte: —> bewirkt Zerfall —> Vergrößerung der spezifischen Oberfläche Ursachen: Frost, Temperaturwechsel, Druckentlastung, gelöste Salze Was sind Tonminerale? Nennen Sie wesentliche Vorgänge ihrer Bildung und erläutern Sie wodurch permanente und variable negative Ladungen der Tonminerale entstehen? ! Tonminerale= die wichtigsten Bodenneubildungen Bildung = sek. Schichtsilikate aus ionaren/kolloiden Verwitterungsprodukten neu synthetisiert o. durch Umwandlung entstanden. Wichtigsten Bauelemente: Si-Tetraeder und Al-Oktaeder mit seitlicher Verknüpfung variable negative Ladungen bei 2-schichttonmineralen—> geringen isomorpenersatz —> ionenaustausch nur weil adsorption nur an spalt, Bruch und außenflächchen stattfindet variable negative Ladungen: Grund ist isomorpher Ersatz. Welche Bodenart hat günstige physikalische Eigenschaften für die landwirtschaftliche und gärtnerische Nutzung und warum? !

Bodenart: Lehm, = 3-Körnungsgemisch aus Sand, Schluff, Ton = mittlere Böden = mittel gute Bearbeitbarkeit & mittel gute Wasserhaushalt geringe Auswaschungsgefahr v. Nährstoffen Bei Basen & Humusreichem: günstiges Krümelgefüge —> Lehmböden = wertvolle Ackerböden. Nennen und beschreiben Sie die Grundbauelemente der Silikate und erläutern Sie was „isomorpher Ersatz“ ist. Grundbausteine: Si - O - Tetraeder: 1x Si-Ion als Zetralion & 4x O-Ion m tetraedischer Anordnung Al - OH - Oktaeder: 1x AL-Ion als Zentralion & OH -Ion m. oktaedrischer Anordnu. Isomorpher Ersatz = Ersatz v. Kationen mit vergleichbaren Inoendurchmesser jedoch abweichender Ladung => Änderung der Nettoladung, neg. Ladungsüberschuss muss ausgeglichen werden. Bsp: Si-Tetraeder: Si-Ion wird durch Al3plus/Fe3+ ersetzt, Oktaeder AL wird Dur Mg2+/Fe2+

Was sind Lockergesteine, was sind Festgesteine? Nennen Sie prinzipielle, für die Ökologie des Standortes wichtige Unterschiede zwischen Locker- und Festgesteinen! Lockergesteine = Gestein keinen festen Zusammenhalt, also wenig Kornbindung haben. Die Zwischenräume sind mit Luft oder Wasser gefüllt. Festgesteine = mechanisch widerstandsfähige Gesteine, deren Struktur und Verformbarkeit der von Festkörpern entspricht. Was versteht man unter Körnung? Welche Korngrößenklassen kennen Sie? Welche Eigenschaften kann man aus der Korngrößenkurve ablesen? ! Körnung= Bodentextur; Zusammensetzung des Mineralskörpers aus primären & sekundären Mineralien unterschiedlicher Korngrößen. Körnung = abhängig vom Grad der Verwitterung und von der große der Verwitterung Körnungsklassen eingeteilt nach Äquivalentdurchmesser: Feinboden, Grobboden Korngrößenkurve: Wasserhaushalt,Durchwurzelbarkeit, Luftkapazität, Bearbeitbarkeit, Wärmehaushalt...